Die vorliegende Arbeit beinhaltet neben einer kurzen Einführung in die geschichtliche Entwicklung von Elektromotoren und Betrachtungen elektrotechnischer und physikalischer Grundlagen einen Vergleich von Verbrennungsmotoren und Elektromotoren. Darüber hinaus werden Anforderungen an und Betriebsarten von Elektromotoren erläutert. Im Mittelpunkt der Arbeit liegen Behandlungen ausgewählter Elektromotoren in Bezug auf Aufbau, Wirkweise und Leistungsbereich. Die Arbeit schließt ab mit einem Fazit, in dem Vor- und Nachteile der erwähnten Motorarten und weitere Entwicklungen betrachtet werden.
Hinsichtlich von Einsparmöglichkeiten seitens des Stromverbrauchs haben Elektromotoreneine tragende Rolle inne. Ohne hinreichende Maßnahmen wird bis 2030 annähernd eine Verdopplung des weltweiten Stromverbrauchs mittels Elektromotoren angenommen.
Elektromotoren sind weltweit für ungefähr 40 Prozent des gesamten Stromverbrauchs und für ca. 70 Prozent des in der Industrie entstehenden Stromverbrauchs verantwortlich.
Deutschlandweit liegt der Stromverbrauch durch Elektromotoren bei etwa 55 Prozent, in der Industrie beträgt der Anteil 68 Prozent, der tertiäre Sektor hat einen Anteil von 48 Prozent und der Anteil der privaten Haushalte erreicht eine Höhe von 41 Prozent. Ungefähr 96 Prozent der in Europa veräußerten Elektromotoren werden mittels ein- oder mehrphasigen Wechselstrom genutzt, aus diesem Grund liegt auf ihnen der Schwerpunkt der in Kapitel 7 erfolgenden Betrachtungen.
Der Autor zeigt mit Verweis auf den begrenzten Umfang der zu erstellenden Arbeit in Verbindung mit der Komplexität der Thematik auf, das insbesondere auf die Herleitung, die bloße Nennung und die Verallgemeinerung von Formeln und Formelbestandteilen verzichtet wird.
Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- Geschichtliche Entwicklung
- Physikalische und elektrotechnische Grundlagen
- Vergleich Verbrennungsmotor/ Elektromotor
- Anforderungen an einen Elektromotor im Automobil
- Beständigkeit gegenüber Öl
- Beständigkeit gegenüber Wasser
- Betriebsarten eines Elektromotors
- Motorbetrieb
- Generatorbetrieb
- Aufbau und Funktionsweise von Elektromotoren
- Allgemein
- Gleichstrommotor
- Aufbau und Wirkweise eines Gleichstrommotors
- Leistungsbereich des Gleichstrommotors
- Wechselstrommotor (1-Phasen-Wechselstrom)
- Wechselstrom-Synchronmotor
- Wechselstrom-Asynchronmotor
- Drehstrommotor (3-Phasen-Wechselstrom)
- Drehstrom-Synchronmotor
- Aufbau und Wirkweise eines Drehstrom-Synchronmotors
- Leistungsbereich des Drehstrom-Synchronmotors
- Drehstrom-Asynchronmotor
- Aufbau und Wirkweise eines Drehstrom-Asynchronmotors
- Leistungsbereich des Drehstrom-Asynchronmotors
- Reluktanzmotor
- Drehstrom-Synchronmotor
- Linearmotor
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Belegarbeit bietet eine Einführung in die Welt der Elektromotoren. Ziel ist es, einen Überblick über die historische Entwicklung, die physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen sowie verschiedene Arten von Elektromotoren zu geben. Ein Vergleich mit Verbrennungsmotoren soll die Vor- und Nachteile der jeweiligen Technologie aufzeigen.
- Historische Entwicklung von Elektromotoren
- Physikalische und elektrotechnische Grundlagen von Elektromotoren
- Vergleich von Elektromotoren und Verbrennungsmotoren
- Aufbau und Funktionsweise verschiedener Elektromotortypen
- Anforderungen an Elektromotoren im Automobilbereich
Zusammenfassung der Kapitel
Geschichtliche Entwicklung: Dieses Kapitel beleuchtet die historische Entwicklung der Elektromotoren, beginnend mit frühen Konzepten und Erfindungen bis hin zu modernen Entwicklungen. Es wird der technologische Fortschritt und die Bedeutung verschiedener Meilensteine für die heutige Elektromotortechnologie verdeutlicht. Der Fokus liegt auf der Entwicklung der wichtigsten Motortypen und deren Verbreitung.
Physikalische und elektrotechnische Grundlagen: Hier werden die physikalischen und elektrotechnischen Prinzipien erläutert, die dem Funktionieren von Elektromotoren zugrunde liegen. Es werden die relevanten Gesetze und Prinzipien der Elektrotechnik und Physik detailliert erklärt und ihre Anwendung im Kontext der Elektromotoren veranschaulicht. Das Kapitel liefert das notwendige Basiswissen für das Verständnis der folgenden Kapitel.
Vergleich Verbrennungsmotor/ Elektromotor: In diesem Kapitel werden Verbrennungsmotoren und Elektromotoren in Bezug auf ihre Funktionsweise, Effizienz, Umweltbelastung und weitere relevante Aspekte verglichen. Die jeweiligen Vor- und Nachteile werden gegenübergestellt, um ein umfassendes Bild der beiden Antriebstechnologien zu vermitteln. Der Vergleich dient als Grundlage für die spätere Diskussion der Anwendung von Elektromotoren im Automobilbereich.
Anforderungen an einen Elektromotor im Automobil: Dieses Kapitel behandelt die spezifischen Anforderungen, die an Elektromotoren im Automobilbereich gestellt werden. Es konzentriert sich auf die Herausforderungen, die sich aus den besonderen Bedingungen im Automobil ergeben, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Öl und Wasser. Die Diskussion der Anforderungen liefert wichtige Einblicke in die Konstruktion und den Einsatz von Elektromotoren in Fahrzeugen.
Betriebsarten eines Elektromotors: Hier werden die verschiedenen Betriebsarten von Elektromotoren erläutert, insbesondere der Motorbetrieb und der Generatorbetrieb. Die Unterschiede in der Funktionsweise und die jeweiligen Anwendungsfälle werden detailliert beschrieben. Der Fokus liegt auf dem Verständnis der unterschiedlichen Arbeitsweisen eines Elektromotors und ihrer Bedeutung für verschiedene Anwendungen.
Aufbau und Funktionsweise von Elektromotoren: Dieses Kapitel befasst sich mit dem detaillierten Aufbau und der Funktionsweise verschiedener Elektromotortypen, wie Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren und Drehstrommotoren. Für jeden Motortyp werden die jeweiligen Komponenten, das Funktionsprinzip und der Leistungsbereich erläutert. Es wird ein umfassender Überblick über die verschiedenen Arten von Elektromotoren und deren Eigenschaften gegeben.
Schlüsselwörter
Elektromotoren, Verbrennungsmotoren, Gleichstrommotor, Wechselstrommotor, Drehstrommotor, Synchronmotor, Asynchronmotor, Aufbau, Wirkweise, Leistungsbereich, Automobil, Anforderungen, Betriebsarten, historische Entwicklung, physikalische Grundlagen, elektrotechnische Grundlagen.
Häufig gestellte Fragen zum Dokument: Elektromotoren - Eine umfassende Übersicht
Was ist der Inhalt dieses Dokuments?
Das Dokument bietet eine umfassende Übersicht über Elektromotoren. Es beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel und Schlüsselwörter. Der Fokus liegt auf der historischen Entwicklung, den physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen, verschiedenen Elektromotortypen (Gleichstrom-, Wechselstrom-, Drehstrommotoren, inklusive Synchron- und Asynchronmotoren) und deren Anwendung, insbesondere im Automobilbereich. Ein Vergleich mit Verbrennungsmotoren ist ebenfalls enthalten.
Welche Kapitel umfasst das Dokument?
Das Dokument gliedert sich in die folgenden Kapitel: Vorwort, Geschichtliche Entwicklung, Physikalische und elektrotechnische Grundlagen, Vergleich Verbrennungsmotor/ Elektromotor, Anforderungen an einen Elektromotor im Automobil, Betriebsarten eines Elektromotors, Aufbau und Funktionsweise von Elektromotoren (inkl. detaillierter Unterkapitel zu verschiedenen Motortypen), und Fazit.
Welche Arten von Elektromotoren werden behandelt?
Das Dokument behandelt Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren (1-Phasen), Drehstrommotoren (3-Phasen), Synchronmotoren und Asynchronmotoren. Für jeden Typ wird der Aufbau und die Wirkweise erläutert, sowie der jeweilige Leistungsbereich. Zusätzlich wird der Linearmotor erwähnt.
Welche Themenschwerpunkte werden behandelt?
Die Schwerpunkte liegen auf der historischen Entwicklung von Elektromotoren, den physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen ihres Funktionierens, dem Vergleich mit Verbrennungsmotoren, den Anforderungen an Elektromotoren im Automobilbereich (z.B. Öl- und Wasserbeständigkeit), den verschiedenen Betriebsarten (Motor- und Generatorbetrieb) und dem detaillierten Aufbau und der Funktionsweise verschiedener Elektromotortypen.
Wie werden Verbrennungsmotoren und Elektromotoren verglichen?
Das Dokument vergleicht Verbrennungsmotoren und Elektromotoren hinsichtlich ihrer Funktionsweise, Effizienz, Umweltbelastung und weiterer relevanter Aspekte. Die Vor- und Nachteile beider Technologien werden gegenübergestellt, um ein umfassendes Bild zu vermitteln.
Welche Anforderungen an Elektromotoren im Automobilbereich werden behandelt?
Das Dokument beschreibt spezifische Anforderungen an Elektromotoren im Automobil, insbesondere die Beständigkeit gegenüber Öl und Wasser. Die Herausforderungen, die sich aus den besonderen Bedingungen im Automobil ergeben, werden diskutiert.
Welche Betriebsarten von Elektromotoren werden erklärt?
Die Betriebsarten Motorbetrieb und Generatorbetrieb werden detailliert erläutert, inklusive der Unterschiede in der Funktionsweise und der jeweiligen Anwendungsfälle.
Welche Schlüsselwörter sind relevant für dieses Dokument?
Relevante Schlüsselwörter sind: Elektromotoren, Verbrennungsmotoren, Gleichstrommotor, Wechselstrommotor, Drehstrommotor, Synchronmotor, Asynchronmotor, Aufbau, Wirkweise, Leistungsbereich, Automobil, Anforderungen, Betriebsarten, historische Entwicklung, physikalische Grundlagen, elektrotechnische Grundlagen.
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- Michael Gräbner (Author), 2015, Elektromotoren. Geschichte, Aufbau, Wirkweise und Leistungsbereich, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/311474
